Конспект по"Экологии"

 

2. Основные  особенности и  задачи современной  экологии.

 

Экология (от греч. «ойкос» — дом, жилище и  «логос» -учение) — наука, изучающая условия   существования живых 

организмов  и взаимосвязи между организмами  и средой, в  которой они обитают. Изначально экология развивалась как 

составная часть биологической науки, в  тесной связи с другими  естественными  науками — химией, физикой, геологией, 

географией, почвоведением, математикой.

Предметом экологии является совокупность, или  структура, связей между организмами и средой. Главный объект изучения

в экологии —экосистемы, т. е. единые природные  комплексы, образованные живыми организмами  и средой обитания. Кроме 

того, в  область ее компетенции входит изучение отдельных  видов организмов (организменный  уровень), их популяций, т. е.

совокупностей особей одного вида (популяционно-видовой  уровень), и биосферы в целом (биосферный уровень).

Основные  прикладные задачи, которые экология должна  решать в настоящее время, следующие:

— прогнозирование  и оценка возможных отрицательных  последствий деятельности человека для окружающей среды;

— улучшение  качества окружающей среды;

— сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов;

— оптимизация  инженерных, экономических, организационно- правовых, социальных и иных решений для обеспечения 

экологически  безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районах.

Стратегической  задачей экологии считается развитие  теории взаимодействия природы и  общества на основе нового 

взгляда, рассматривающего человеческое общество как  неотъемлемую часть биосферы. 

3. Экологический аспект охраны окружающей среды,

 

Экологический аспект связан с биологическим равновесием  человеческого общества с природой при глобальном загрязнении окружающей среды. 

4.Технико-экономический  аспект охраны  окружающей среды. 

  Технико-технологический  аспект охраны природы предполагает  организацию производства по принципу безотходности.

      Современная технико-технологическая  база промышленности  не  позволяетосуществить на промышленных предприятиях глубокую  очистку  воздуха  и  воды ввиду  исключительной  дороговизны  этих   мероприятий.   Разработка   новых технологических процессов, на основе которых может быть создано  безотходное производство, обеспечит не только высокие технико-экономические  показатели, но и комплексное использование природных ресурсов. Однако по  техническим  и экономическим причинам переход к безотходной  технологии  сразу  осуществить невозможно. Реальный путь экологизации технологии — это постепенный  переход

сначала к малоотходным, а затем — к  безотходным замкнутым циклам. Тем  самым могут быть достигнуты рациональное природопользование  и  охрана  окружающей среды. 

5.Социальный  аспект охраны  окружающей среды. 

Социальнополитический аспект связан с проблемой решения этих вопросов не только в рамках отдельных регионов или даже страны, но и в глобальном масштабе, охватывающем человечество в целом. 

9. Основные виды  антропогенных загрязнений  окружающей среды. 

К числу особых видов антропогенного воздействия на  биосферу относят:

1) загрязнение  среды опасными отходами;

2) шумовое воздействие; 

3) биологическое  загрязнение; 

4) воздействие  электромагнитных полей и излучений  и   некоторые другие виды воздействий. 

10. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ. 

Предельно допустимая концентрация (ПДК) —  представляет собой количество загрязнителя в  почве, воздушной или водной среде, которое при постоянном или временном  воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. В последнее время при определении ПДК учитывается не только степень влияния загрязнения на здоровье человека, но и воздействие этих загрязнений на диких животных, растения, грибы, микроорганизмы, а также на природные сообщества в целом. В настоящее время в нашей стране действуют более 1900 ПДК вредных химических веществ для водоемов, более 500 для атмосферного воздуха и более 130 для почв. ПДК устанавливают на основании комплексных исследований и  постоянно контролируют органами гидрометеорологической  службы Госкомсанэпиднадзора. ПДК не остаются постоянными, их периодически пересматривают и уточняют. После  утверждения норматив становится юридически обязательным. Для нормирования содержания вредного вещества в  атмосферном воздухе установлены два норматива — разовый и  среднесуточный ПДК. Максимально разовая предельно  допустимая концентрация (ПДК м. р.) — это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна вызывать при  вдыхании его в течение 30 минут рефлекторных реакций в  организме человека (ощущение запаха, изменение световой 

чувствительности  глаз и др). Среднесуточная предельно  допустимая концентрация (ПДК с. с.) — это такая концентрация  вредного вещества в воздухе, которая не должна оказывать на  человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) воздействии.

12. Биосфера и ее составляющие части. 

Биосфера, являясь  глобальной экосистемой (экосферой), каК  и любая экосистема, состоит из абиотической и  биотической части.

Абиотическая  часть представлена:

I) почвой и   подстилающими ее породами до  глубины, где в них еще есть  живые  организмы, вступающие  в обмен с веществом этих  пород и  физической средой  порового пространства;

2) атмосферным   воздухом до высот, на которых  возможны еще проявления жизни; 

3) водной средой  океанов, рек, озер и т. п. 

Биотическая часть  состоит из живых организмов всех  таксонов, осуществляющих важнейшую  функцию биосферы, без  которой не может существовать сама жизнь: биогенный ток атомов. Живые организмы осуществляют этот ток атомов  благодаря своему дыханию, питанию и размножению,  обеспечивая обмен веществом между всеми частями биосферы. 
 

13. Учения В. И.  Вернадского о  биосфере. 

Учение  В. И. Вернадского о биосфере — это целостное  фундаментальное учение, органично связанное с важнейшими 

проблемами  сохранения и развития жизни на Земле,  знаменующее собой принципиально  новый подход к изучению планеты 

как развивающейся  саморегулирующейся системы в прошлом, настоящем и будущем. По представлениям В. И. Вернадского, биосфера  включает живое вещество (т. е. все живые организмы), биогенное (уголь, известняки, нефть и др.), косное (в его образовании

живое не участвует, например магматические  горные породы), биокосное (создается с помощью живых организмов), а также радиоактивное вещество, вещество космического  происхождения (метеориты и др.) и рассеяние атомы. Все эти семь различных типов веществ геологически связаны между собой.

Сущность  учения В. И. Вернадского заключена в признании исключительной роли «живого вещества», преобразующего  облик планеты. Суммарный результат его деятельности за  геологический период времени огромен. По словам В. И.  Вернадского, «на земной поверхности нет химической силы более  постоянно действующей, а потому более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в  целом». Именно живые организмы улавливают и преобразуют  лучистую энергию Солнца и создают бесконечное разнообразие  нашего мира.

Вторым  главнейшим аспектом учения В. И. Вернадского  является разработанное им представление  об  организованности биосферы, которая  проявляется в согласованном  взаимодействии живого и неживого, взаимной приспособляемости организма  и среды. «Организм, — писал В. И. Вернадский, —имеет дело со средой, к которой он не только приспособлен, но которая приспособлена и к нему» (В. И. Вернадский, 1934).

В. И. Вернадский обосновал также важнейшие  представления  о формах превращения вещества, путях  биогенной  миграции атомов, т. е. миграции химических элементов при  участии живого вещества, накоплении химических элементов, о движущих факторах развития биосферы и др. Важнейшей частью учения о биосфере В. И. Вернадского являются представления о ее возникновении и развитии. 

Современная биосфера возникла не сразу, а в результате  длительной эволюции (табл. 8.1) в процессе постоянного  взаимодействия абиотических и биотических факторов. Первые  формы жизни, по-видимому, были представлены анаэробными бактериями. Однако созидательная и преобразующая роль  живого вещества стала осуществляться лишь с появлением в  биосфере фотосинтезирующих автотрофов — цианобактерий и синезеленых водорослей (прокариотов), а затем и настоящих  водорослей и наземных растений (эукариотов), что имело решающее значение для формирования современной биосферы. Деятельность этих организмов привела к накоплению в био-сфере свободного кислорода, что рассматривается как один из важнейших этапов эволюции.

Параллельно развивались и гетеротрофы, и  прежде  всего — животные. Главными датами их развития являются  выход на сушу и заселение материков (к началу третичного  периода) и, наконец, появление человека.

В сжатом виде идеи В. И. Вернадского об эволюции  биосферы могут быть сформулированы следующим образом:

1. Вначале  сформировалась литосфера — предвестник   окружающей среды, а затем после  появления жизни на суше —биосфера. 

2. В  течение всей геологической истории  Земли никогда не наблюдались  азойные геологические эпохи  (т. е.лишенные жизни). Следовательно, современное живое вещество  генетически связано с живым веществом прошлых  геологических эпох.

3. Живые  организмы — главный фактор  миграции  химических элементов  в земной коре, «по крайней  мере, 90% по весу массы ее вещества  в своих существенных чертах  обусловлено жизнью» (В. И. Вернадский, 1934).

4. Грандиозный  геологический эффект деятельности  организмов обусловлен тем, что  их количество бесконечно  велико  и действуют они практически  в течение бесконечно  большого  промежутка времени. 

5. Основным движущим фактором развития процессов в биосфере является биохимическая энергия живого вещества.

Венцом  творчества В. И. Вернадского стало  учение о  ноосфере, т. е. сфере разума. В целом, учение о биосфере В. И. Вернадского  заложило основы современных представлений о взаимосвязи и  взаимодействии живой и неживой природы. Практическое значение

учения  о биосфере огромно. В наши дни  оно служит естественнонаучной основой  рационального природопользования и охраны окружающей среды. 

14. Чем определяются границы биосферы. 

Границы биосферы определяются наличием условий, необходимых  для жизни различных организмов. Верхняя граница биосферы ограничена интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей; нижняя - высокой температурой земных недр (свыше 100 oС). Крайних пределов границ биосферы достигают только бактерии (споры бактерии попадают на высоту 20 км, а анаэробные бактерии обнаруживаются на глубине свыше 3 км в водах месторождений нефти). Наибольшая концентрация жизни сосредоточена у поверхности суши и океана, у границ соприкосновения литосферы и атмосферы, гидросферы и атмосферы, гидросферы и литосферы, т.е. на границе фаз. Живые организмы в сумме составляют живое вещество. В составе биосферы есть и неживое (косное) вещество, а также сложные по своей природе биокосные тела (в их состав входят как живые организмы, так и видоизмененное неживое вещество). 

17. Круговорот веществ  в биосфере. Большой  и малый круговорот. 

Под круговоротом в биосфере понимают повторяющиеся  процессы превращений и пространственных перемещений веществ, имеющие определенное поступательное движение, выражающееся в качественных и количественных различиях отдельных циклов. Выделяют 2 круговорота — большой (геологический) и малый (биотический). Большой (геологический) круговорот веществ протекает от нескольких тысяч до нескольких миллионов лет, включая в себя такие процессы, как круговорот воды и денудация суши. ДУНУДАЦИЯ суши складывается из общего изъятия вещества суши (52990 млн.т/год), общего привноса вещества на сушу (4043 млн.т/год) и составляет 48947 млн.т/год. Антропогенное вмешательство ведет к ускорению денудации, приводя, например, к землятрясениям в зонах водохранилищ, построенных в сейсмоактивных районах. МАЛЫЙ (биотический) круговорот веществ происходит на уровне биогеоциноза или биогеохимического цикла.